上海天文臺主要從事天文學基礎(chǔ)研究和天文技術(shù)方法的應用研究，目前有4個招生專業(yè)：天體物理、天體測量與天體力學、天文技術(shù)與方法、儀器儀表工程。
天體物理專業(yè)
天體物理專業(yè)主要研究方向：宇宙大尺度結(jié)構(gòu)和宇宙學框架下的星系形成，包括暗物質(zhì)、暗能量的研究；高能天體物理，包括黑洞吸積理論、噴流形成、活動星系核、黑洞X射線雙星以及伽馬射線暴等方面的研究；星團、星系以及銀河系的結(jié)構(gòu)和演化研究。研究方法包括解析、數(shù)值模擬、以及觀測數(shù)據(jù)的分析。星系和宇宙學研究中心是目前國內(nèi)研究實力最強的研究中心之一，獲得了很多具有國際影響力的重要成果。
VLBI天體物理的研究在國內(nèi)具有領(lǐng)先的優(yōu)勢，上海天文臺擁有國內(nèi)最早用于VLBI觀測的佘山25米射電望遠鏡，是國際VLBI網(wǎng)的重要成員，長期從事對活動星系核致密結(jié)構(gòu)的VLBI觀測研究，近年來在銀河系中心黑洞、銀河系旋臂結(jié)構(gòu)和動力學研究領(lǐng)域取得了具有國際影響力的成果。
天體測量與天體力學專業(yè)
天體測量與天體力學專業(yè)特色：除了用天文手段高精度、高時空分辨率地探測和研究地球整體和各圈層物質(zhì)運動狀態(tài)之外，還包括建立和維持高精度地球和天球參考系；綜合研究地球和其它行星的動力學特性及動力學演化過程；空間飛行器的深空探測、精密定軌和導航定位等的理論和技術(shù)的研究和應用；現(xiàn)代空間技術(shù)數(shù)據(jù)處理的理論和方法的研究，以及相應的大型軟件系統(tǒng)（SLR/VLBI/GPS等）的建立和應用等等。在國內(nèi)第一個研制成功SLR/VLBI系統(tǒng)，是中國SLR和VLBI網(wǎng)牽頭單位，是中國大陸環(huán)境構(gòu)造監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)國家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施中SLR/VLBI的技術(shù)負責單位，是上海導航定位重點實驗室導航定位分部的依托專業(yè)，參與我國北斗一代和二代工程和探月工程。
天文技術(shù)與方法專業(yè)和儀器儀表工程專業(yè)
天文技術(shù)與方法專業(yè)和儀器儀表工程專業(yè)特色：上海天文臺具有長期從事氫原子鐘研制的歷史，是目前國內(nèi)唯一實現(xiàn)氫原子鐘產(chǎn)業(yè)化的單位，在氫原子鐘研制、生產(chǎn)和技術(shù)儲備方面在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。目前已成功完成了被動型氫原子鐘原理樣機；其電性能指標已經(jīng)達到國際先進水平。負責我國VLBI技術(shù)發(fā)展與中國VLBI網(wǎng)的運行，圓滿完成了嫦娥一號和嫦娥二號探月衛(wèi)星VLBI測軌任務(wù)；參與我國北斗一代和二代工程，是上海導航定位重點實驗室導航深空探測分部和中國科學院射電天文重點實驗室的依托專業(yè)。
